Herbicidek és környezetre gyakorolt hatásuk

A gyomirtó szerek hatása a gyomnövények elpusztítására, ill. visszaszorítására korlátozódik. A ma alkalmazott herbicidek jelentős részénél csupán 1-2 fontosabb élettani, ill. biokémiai folyamatot ismerünk, melyek olyan láncreakciókat indítnak el, hogy azok a gyomnövények pusztulásához vezetnek:

A gyomirtó szerek csoportosítása

Hatás szerint
· totális vagy szelektív

Alkalmazás helye szerint

· talaj herbicidek (karbamátok, 2,6-dinitro-anilinek, amidok, klór-acetanilidek, stb.)
· levél herbicidek (szervesfoszforsav-tartalmú herbicidek, bipiridilium herbicidek, benzofuranil alkánszulfonátok, arilalaninok, stb.)

Gyomirtási spektrum alapján

· széles hatásspektrumú herbicid-hatóanyagok: egy- és kétszikű irtó
· szűk hatásspektrumú herbicid-hatóanyagok: egyszikűirtó vagy kétszikű irtó

Hatásmechanizmus szerint

· fotoszintézis gátlók (PS-I, PS-II rendszer)
· növekedési zavarokat okozók (mitózist gátló, sejtmegnyúlást gátló,
és auxin típusú herbicidek)
· bioszintézis gátlók (aminosav-, pigment-, és zsírsavbioszintézis gátlók)
· egyéb módon hatók (hormonális rendszer gátl., különböző enzimek gátl., )

Fontosabb herbicid csoportok

Karbamátok: talajherbicidek, csírázás- és növekedésgátlást okoznak. Bisz-karbamátok levélherbicidek és a fotoszintézist gátolják.

Benzo-nitrilek és prekurzorok: szelektív kontakt herbicidek. Fotoszintézis-gátlók, a levélen keresztül szívódnak fel.

Halogénezett karbonsavak: a leveleken és a gyökereken keresztül abszorbeálódnak. Hatásukat a hajtás és a gyökér intenzív növekedési helyein, a merisztémákban fejtenek ki.

Szervesfoszforsav-tartalmú herbicidek: Levélherbicidek és lombtalanító szerek. Hatásmechanizmusukra az EPS-szintetáz-gátlás jellemző.

Difenil-éterek: leveleken és gyökereken abszorbeálódnak. Hatásmechanizmusuk a protoporfinogén-IX-oxidáz gátlás.

Ciklohexadin-oxidmok: levélherbicidek. Az acetil-CoA-karboxiláz enzim működést gátolják.

Bipiridilium herbicidek: levélherbicidek és defóliáló szerek. A fotoszintézist gátolják a PS-I fotokémiai rendszerben.

Benzofuranil alkánszulfonátok: levélherbicidek. A merisztémák növekedését gátolják.

Benzoesavak és származékok: talaj- és levélherb. Auxin típusú növekedési regulátorok, az érzékeny növények hormonális rendszerét károsítják.

Ariloxi-alkán-karbonsavak: levélherb. A floémban és a növények hormonális rendszerét károsítják.

2,6-dinitro-anilinek: talajherb. A csírázó növények szöveteiben akadályozzák a sejtosztódást, a tubulin-átrendeződés gátlásával.

Alkánamidok: gyökereken keresztül felszívódó herbicidek. A gyökerek kialakulását és növekedését gátolják.

Amidok: talajherb. A csírázó magokban a gyökér- és hajtáskezdemény kialakulását akadályozzák.

Arilalaninok: levélherb. A szár hosszanti növekedését gátolják.

Karbamidok: gyökér- és levélherb. A fotoszintézist gátolják a PS-II fotokémiai rendszerben.

Klór-acetanilidek: talajherb. Többféle hatásmechanizmussal rendelkeznek, legjellemzőbb a fehérje- és nukleinsav-szintézis gátlása.

Kinolin-karbonsavak: gyökér- és levélherb. Az etilén és az abszicinsav képződését befolyásolják.


Flouren karbonsavak
: az auxintranszport gátlásával törpülést idéznek elő.

Piridazinok: fotoszintézist gátló levél- és gyökérherb.

Piridinek és származékaik: preemergens és korai posztemergens gyomirtásra használatos herb. A sejtosztódást gátolják.

Triazinok: talaj-és levélherb. A fotoszintézist gátolják a PS-II fotokémiai rendszerben.
Triazinon herbicidek: talaj- és levélherb. A fotoszintetikus elektrontranszport inhibitorai.

Triazolpirimidin szulfonanilidek: elsősorban levélherbicidek, de gyökéren keresztül is felszívódhatnak. ALS inhibitorai.

Triketonok: levél- és gyökérherb. Valószínűleg a klorofillszintézist gátolja.

Uracilok: gyökérherb. A fotoszintetikus elektrontranszport inhibitorai.

Fenoxi-fenoxi propionátok: levélherb. A zsírsavszintézis inhibitorai.

Szulfonil-ureák: levélen és gyökéren keresztül is felszívódó mikroherbicidek. ALS inhibitorok.

Imidazolinon típusú herbicidek: levélen és gyökéren keresztül is felszívódó herbicidek, a merisztémaszövetek felé transzlokálódnak. A fehérje- és nukleinsavszintézis inhibitorai.

Triazol származékok: levélen át felszívódó totális gyomirtó szer, a karotinoid bioszintézist gátolja.

Oxa-diazol származékok: a protoporfirinogén-oxidáz enzim inhibitorai.

Benzo-tia-diazinon származékok: levélen keresztül abszorbeálódik, a fotoszintetikus elektrontranszportot gátolja.

Triazolinon típusú herbicidek: levélen keresztül kis mértékben transzlokálódó herbicid. A protoporfirinogén-oxidáz enzim inhibitorai.

Nikotinanilidek: a karotinoidok bioszintézisét és a fotoszintetikus elektrontranszportot gátolja.

Izoxazol származékok: gyökéren és levélen egyarátn felszívódó hatóanyag. A plasztokinon bioszintézisét gátolja.

Fenil-pirazol herbicidek: levélen keresztül szívódnak fel, fény jelenlétében a zöld növényi részek gyorsan nekrotizálódnak. A protoporfirinogén-oxidáz enzim működését gátolják.

A gyomnövények szabályozása herbicidekkel

A herbicidek használatának előnyei és problémái

· Lehetővé teszik a gyomok szabályozását ott, ahol a sorközművelés nem lehetséges.
· Használatukkor csökkenthető a talajművelési eljárások száma.
· Széles körű használatuknak további oka, hogy gyorsan hatnak, nagymértékű gyomosodás esetén is hatékonyak, és viszonylag kis adagban használhatók.
· Gyors elterjedésüket elősegítette, hogy a vegyipar gyors ütemben fejleszt ki újabb és hatékonyabb herbicideket.
· A szelektív herbicidek széleskörű használata ökológiai változásokat idézhet elő a gyompopulációkban, amelyek bizonyos esetekben rezisztens gyompopulációk kialakulását eredményezi.
· Rendszerint legsúlyosabban a Rhizobium fajokra, a nitrifikáló baktériumokra, az Actynomycetes baktériumfajokra és a szervesanyag degradációjában résztvevő organizmusokra hatnak.

Herbicidek használata a gyomirtásban

Elsődleges fontosságuk rövid távú hatásukban van.

A kultúrnövény és a gyom bármely növekedési stádiumában használható:

· Korai vetés előtti herbicidek
· Vetés előtt, talajba bedolgozott
· Vetés utáni, kelés előtti
· Kelés utáni szelektív

Herbicidek a talajban

Kétharmad részüket közvetlenül a talaj felszínére permetezik ki.

A talajherbicidek hatáskifejtését három alapvető mechanizmus befolyásolja:

Fizikai folyamatok:
· Szél- és eső által okozott talajerózió
· Kimosódás: a herbicidek kimosódását befolyásolja a talajpórusok közt lévő vízben mért koncentrációjuk és a pórusokon keresztül áramló víz mennyisége. A lehullott csapadék mennyiségétől is függ a kimosódás, a gyomirtó szer tulajdonságától függően a csapadék lehet optimális, ez esetben jó hatás várható. A szükségesnél kevesebb csapadék gyengébb herbicid hatást eredményezhet, a hirtelen lezúduló intenzív eső viszont túlzott bemosódást idézhet elő. A csapadék nemcsak a herbicid hatásra van befolyással, hanem a talajéletre is, ami a gyomirtó szerek elbomlásában játszik szerepet.
· Párolgási veszteségek: a talaj nedvességtartalmától,és a hőmérséklettől függ.

Kémiai folyamatok:
· Adszorpció: minden talajra kijuttatott herbicid bizonyos mértékben kötődik a talajkolloidokhoz és válik a gyomnövények számára nem felvehetővé. A talajban elsősorban az agyagásványok jelentik a legnagyobb kötőerőt.
· Ionkicserélés
· Fotokémiai lebontás: számos herbicid esetében a napfény hatására molekuláris átalakulás történik, ami hatásvesztést idéz elő. Ezt elsősorban a napfény 40 és 400nm közötti hullámhossz tartománya okozza. Szántóföldi viszonyok között ezért a féynérzékeny herbicideket kijuttatás után azonnal be kell dolgozni a talajba.
· Kémiai kapcsolatba lépés a talaj szerkezeti elemeivel: a talajban a fő mechanizmus a kémiai és a mikrobiális lebontás.
· Növények és mikroorganizmusok általi felvétel

Mikrobiális veszteségek:
· A talajban található mikroorganizmusok herbicidlebontó képessége

A talajművelés és a talaj szemcseösszetételének hatása a herbicidekre

A talajok legfontosabb tulajdonsága, ami a herbicidabszorbeáló kapacitásukat meghatározza, a talaj szerves anyag tartalma, azaz humusztartalom.

A természetes vizek herbicidszennyeződése

A herbicidek vízbe jutásának számos útja ismeretes. Ilyen a közvetlen vízparti kezelés, a permetlé elsodródása kezelt területről, a bemosódás és a talajvízzel való szennyeződés.

Kultúrnövények herbicidkárosodásának diagnózisa

A kultúrnövények herbicidkárosodásának módjai:

· Túladagolás: a talajtípus helytelen megítélése→ nem megfelelő herbicid dózis
· Kontamináció: a gazdaságban ugyanazt a permetezőgépet használják a különböző szerek kijuttatására.
· A permetlé elsodródása: szeles időben végrehajtott permetezések nyomán a permetlé sokszor nagy távolságokra elsodródhat és a kezelt területet szegélyező kultúrákat károsíthatja.
· Adszorpció, kimosódás: számos kultúrnövény tűrőképessége azon alapul, hogy gyökérzete mélyebben helyezkedik el a herbicid bemosódási zónájánál.
· Szermaradvány a talajban
· Szermaradvány a talaj felszínén
· A herbicidek helytelen időpontban történő felhasználása

A herbicidrezisztencia kifejlődése és mechanizmusai

· Tolerancia: abban az esetben, amikor a gyomok és a kúltúrnövények alacsony rezisztenciával rendelkeznek, amely a dózistól függ.

· Rezisztencia: esetén a gyompopulációk kifejlesztettek olyan mechanizmust vagy mechanizmusokat, amelyek ellenállnak a herbicid szabadföldi vagy efeletti dózisának.

· Keresztrezisztencia: egy gyompopuláció örökletesen rezisztens két vagy több különböző kemikáliával szemben, amelyeknek vagy azonos a hatáshelye vagy amelyeket ugyanaz az enzimrendszer bont le.

· A ,, többszörös rezisztencia” a gyompopulációk két vagy több, jelentősen eltérő hatásmechanizmussal rendelkező herbiciddel szemben fejlesztettek ki rezisztenciát.

A legtöbb esetben a rezisztencia olyan körülmények között alakult ki, ahol ugyanazokat a herbicideket használták ismételten.
A növények számos mechanizmust fejlesztettek ki a herbicidek hatásának elkerülésére. Ezek a mechanizmusok két csoportba sorolhatók:

1. Azok, amelyek kizárják a herbicidmolekulát a növényben a toxikus reakciót indukáló hatás helyéről.
2. Azok, amelyek a herbicid specifikus hatáshelyét rezisztensé változtatják a kemikáliával szemben

Az eltérő metabolizmus a herbicidekkel szembeni növényi szelektivitás fő mechanizmusa. Számos gyombiotípus fejlesztett ki rezisztenciát a herbicidekre azáltal, hogy gyorsan lebontja azokat kevésbé toxikus vegyületekre.
A herbicidrezisztenicia kialakulhat olyan módon is, hogy a herbicidet vagy toxikus metabolitját a növény a sejt vakuolumaiban tárolja és ezáltal távol tartja a hatáskifejtés helyétől.

A fenntartható növénytermesztés – a gyomok elleni küzdelemben – elképzelhetetlen herbicidek alkalmazása nélkül. Ugyanakkor ezen kemikáliák hatást gyakorolnak a talaj mikrobiális életközösségére is. Olyan herbicidet célszerű használni, amelynek a gyomirtáson kívül minimális másodlagos hatása van a környezetre és a talajban tevékenykedő mikrobákra. Talajbiológiai szempontból nem kívánatos sem a tartósan serkentő, sem pedig a gátló hatást kiváltó gyomirtószerek használata, ugyanis mindkét csoport drasztikus befolyást gyakorol a mikrobák előfordulására és aktivitására, megváltoztatva a fennálló biológiai egyensúlyt.

Néhány gyakran használt herbicid

Egyszikű irtók

Agil 100 EC

Hatóanyag: 100 g/l propaquizafop
Felhasználási terület: Cukorrépa, Burgonya, Szója, Napraforgó, Mustár, Olajretek, Borsó,
Paprika, Hagyma, Almatermésűek, Szőlő, Szamóca, Őszi és tavaszi káposztarepce

Dual Gold 960 EC

Hatóanyag: 960 g/l S-metolaklór
Gyomirtási spektruma
A magról kelő egyszikű gyomfajok elleni hatása kiváló. A kakaslábfű, a muhar fajok, a pirók ujjasmuhar, magról kelő fenyércirok és köles-félék ellen különösen hatékony. Jól irtja a szőrös- és a karcsú disznóparéjt. A triazin rezisztens disznóparéj-félék ellen is jó a gyomirtó hatása!

Kétszikű irtók

Arrat

Növekedésben lévő magról kelő és évelő kétszikű gyomnövények ellen.
Hatóanyag: 25% tritoszulfuron + 50% dikamba
Hatóanyagcsoport: Szulfonilurea + benzoesav-származék
Legfontosabb irtható gyomnövények:

· Ragadós galaj
· Kamillafélék
· Pipitérfélék
· Mezei acat
· Folyondárszulák
· Vadrepce

Aurora Super SG

A karfentrazon-etil kontakt módon, a protoporfirin-oxigenáz enzim gátlásán keresztül fejti ki hatását, míg a mekoprop szisztémikus módon hat, klasszikus fehérjeszintézisgátló.
Hatóanyag: 1,5 % karfentrazon-etil + 60 % mekoprop-P

HATÁSMECHANIZMUS

A karfentrazon-etil kontakt módon, a protoporfirin-oxigenáz enzim gátlásán keresztül fejti ki hatását, míg a mekoprop szisztémikus módon hat, klasszikus fehérjeszintézisgátló. A hatás következtében a fotooxidáció során a sejtekben szabad oxigén keletkezik, a klorofill bioszintézise zavart (PPO enzim gátlás). Ezzel párhuzamosan az RNS szintézis aktívabbá válik, fokozódik a légzés és a vízfelvétel. A kettős hatás eredményeként gyors membránroncsolódás, sejtelhalás, ill. deszikkálódás lép fel, a turgor növekszik, a gyomnövények deformálódnak, majd elhalnak. A herbicidhatás eléréséhez, amely gyors és látványos, fényre és oxigénre van szükség. Mindkét hatóanyag levélen keresztül fejti ki hatását, a talajon keresztüli felvételnek nincs jelentősége.

Felhasznált irodalom

Gyomnövények, gyomirtás, gyombiológia
dr. Almádi László, dr. Béres Imre, dr. Berzsenyi Zoltán, dr. Horváth Zoltán, † dr. Hunyadi Károly, dr. Kazinczi Gabriella, dr. Lehoczky Éva, dr. Mikulás József, dr. Németh Imre, dr. Petrányi István, dr. Reisinger Péter, dr. Szemán László, dr. Szentey László, dr. Szőke Lajos, Tóth Elemér, dr. Varga Szabolcs

Mezőgazda Kiadó

Share This:

 
Loading Facebook Comments ...

Leave a Comment